Дальний барражирующий истребитель-перехватчик Ту-128 (часть 1) Создание самолета
Столетняя история авиации знает немало примеров создания на базе удачных конструкций самолетов-истребителей эффективных ударных машин для поражения наземных целей. Значительно меньше можно привести примеров обратного процесса, когда бомбардировщик в ходе развития конструкции становился истребителем. Одним из таких случаев стало превращение опытного сверхзвукового бомбардировщика Ту-98 в дальний барражирующий истребитель-перехватчик Ту-128, со второй половины 1960-х гг. состоявший на вооружении авиации ПВО СССР.
Бомбардировщик Ту-98
После освоения сверхзвуковых скоростей истребителями перед отечественной авиационной наукой и техникой встала проблема создания бомбардировщиков, обгоняющих звук. На первом этапе полеты тяжелых боевых самолетов на сверхзвуке рассматривались как кратковременные режимы, предназначавшиеся в основном для прорыва рубежей ПВО противника. Необходимо было решить ряд проблем теоретического и практического характера в области аэродинамики, двигателестроения и конструкции самолетов. Переход на скорости, соответствующие диапазону чисел М=1,5 — 2,0, требовал применения на тяжелых машинах крыльев со стреловидностью 45 — 60° со скоростными симметричными профилями, что значительно снижало возможности получения приемлемых значений основных аэродинамических характеристик на крейсерских (дозвуковых) режимах полета, а также при взлете и посадке. Кроме того, при практической реализации такого крыла с учетом требуемых для дальних самолетов больших значений удлинения, пришлось бы столкнуться с ограничениями по прочности, аэроупругости и устойчивости. Треугольное крыло больше подходило для бомбардировщика с точки зрения прочности, но его применение из-за малой изученности не получило однозначной поддержки у отечественных конструкторов.
Как и для первых сверхзвуковых истребителей, для бомбардировщиков наиболее рациональным, по условиям минимизации массы, а также обеспечения приемлемой надежности двигателей, признали использование мощных одноконтурных ТРД с форсажными камерами, кратковременное включение которых увеличивало тягу в полтора-два раза, хотя и при значительном увеличении расхода топлива. Одновременно отечественные двигателестроители приступили к разработке мощных и экономичных ТРД и ТРДД, удельные расходы которых по топливу должны были отвечать требованиям длительного сверхзвукового крейсерского полета. Однако эти перспективные двигатели могли быть использованы на практике только через несколько лет.
Нужны были новые подходы к компоновке и конструкции входных воздухозаборных устройств для ТРД, способных эффективно работать в широком диапазоне скоростей и высот полета. Кроме этих проблем, перед смежными отраслями промышленности стояли не менее сложные задачи по созданию оборудования и вооружения, пригодных для сверхзвукового бомбардировщика.
В СССР параллельно создавались сверхзвуковые бомбардировщики трех классов: фронтовые (для замены состоявшего на вооружении ВВС Ил-28), дальние (вместо Ту-16) и межконтинентальные (которые должны были вытеснить самолеты М-4, ЗМ и Ту-95). ОКБ А.Н. Туполева вело проектные и опытно-конструкторские работы по всем трем классам.
Еще начиная с конца 1949 г. ОКБ совместно с ЦАГИ занималось исследованиями теоретического и прикладного характера, направленными на выбор основных параметров перспективных тяжелых самолетов, рассчитанных на достижение высоких трансзвуковых и сверхзвуковых скоростей полета. Как обычно, первоначально концентрировались на изучении возможности использования в качестве базы одной из уже летавших машин, в частности, Ту-16. Рассматривалось несколько вариантов с увеличенной до 45° стреловидностью крыла и в полтора-два раза большей суммарной тягой силовой установки (проекты «97» и «103»). Но предварительная оценка показала, что в результате частных улучшений аэродинамики Ту-16 и увеличения тяги двигателей можно рассчитывать в лучшем случае на получение трансзвуковых и небольших сверхзвуковых скоростей. Поэтому с начала 1950-х гг. начали проектирование совершенно новых машин, аэродинамические компоновки и конструктивно-технические решения которых изначально выбирались из расчета на получение скоростей, значительно превышающих звуковые.
Первым из них стал фронтовой бомбардировщик «98» (Ту-98). Официальным основанием для начала работ послужило правительственное постановление, вышедшее в декабре 1952 г., согласно которому ОКБ предлагалось проработать вопрос о создании фронтового бомбардировщика со скоростью не менее 1200 км/ч. Конкретные предложения необходимо было представить к концу марта 1953 г. Одновременно с Туполевым за решение подобной задачи взялся Ильюшин.
Фактически проектированием Ту-98 занялись в начале 1953 г. На начальном этапе приняли крыло стреловидностью 45°, так как речь шла об умеренных сверхзвуковых скоростях. Но в дальнейшем сделали ставку на более скоростную машину, увеличив соответственно угол стреловидности крыла до 55°. Два двигателя типа АЛ-7 (АЛ-7Ф) пробовали разместить по бокам фюзеляжа или в хвостовой его части, а воздухозаборники — по бокам фюзеляжа перед крылом или над задней частью фюзеляжа. Рассматривался также вариант самолета с треугольным крылом, не получивший поддержки ЦАГИ. Окончательно для сверхзвукового первенца туполевцы выбрали крыло сравнительно большого удлинения с углом стреловидности по линии четвертей хорд 55 — 57°. Такое крыло оказалось достаточно сложным для компоновщиков, прочнистов и технологов.
Первые проработки Ту-98 оказались близки к первоначальным проектам Ил-54, что было связано с общими рекомендациями ЦАГИ для данного типа самолетов. Для проекта «98» выбрали схему среднеплана с аэродинамически чистым тонким стреловидным крылом и стреловидным хвостовым оперением. Стремясь обеспечить высокое аэродинамическое качество крыла, конструкторы отказались от размещения основных стоек шасси в крыле и расположили их в отсеках фюзеляжа. Высокая скорость полета заставила убрать с фюзеляжа надстройки либо минимизировать их габариты. В результате пришлось отказаться от башенных фюзеляжных пушечных установок, оставив лишь кормовую установку, размеры фонарей кабин максимально уменьшили. Два двигателя АЛ-7Ф с форсажными камерами разместили в хвостовой части фюзеляжа; воздух подводился к ним по длинным каналам от двух боковых заборни-ков, находившихся в верхней части фюзеляжа за кабиной. На входе в воздухозаборники стояли небольшие полуконуса, выполнявшие роль центрального тела. Предусматривалась и система слива пограничного слоя, выполненная в виде щели между воздухозаборниками и фюзеляжем. Для снижения волнового сопротивления в трансзвуковой зоне, в соответствии с требованиями «правила площадей», аэродинамическая компоновка самолета «98» предусматривала небольшое обжатие фюзеляжа у его стыка с крылом.
Предварительные проработки продолжались почти полтора года. Когда в целом облик бомбардировщика прояснился, 12 апреля 1954 г. вышло новое постановление Совета Министров. В соответствии с ним ОКБ А.Н. Туполева поручалось спроектировать и построить скоростной фронтовой бомбардировщик с двумя ТРД АЛ-7Ф (бесфорсажная тяга каждого 6500 кг, форсажная — 9500 кг) со следующими данными: максимальная скорость при работе двигателей на форсажном режиме 1300 — 1400 км/ч при полетах на высотах 10 000 — 11 000 м; практическая дальность с бомбовой нагрузкой 3 т оговаривалась не менее 2300 км; практический потолок над целью — 13 000 — 13 500 м. Опытный образец самолета необходимо было передать на заводские испытания в июле 1955 г., а на государственные — в декабре того же года. Постановлением предусматривались альтернативные типы силовых установок на случай неудачи с АЛ-7Ф: две спарки АМ-11 (АМ-15) или два ВК-9.
Руководителем работ по теме «98» Туполев назначил Д.С. Маркова. До ноября 1954 г. шли работы по оптимизации аэродинамической компоновки машины. Одновременно началось рабочее проектирование, и практически сразу за ним подготовка к изготовлению опытного образца. В марте 1955 г. ОКБ предъявило эскизный проект и макет самолета. Как отмечалось выше, все основные компоновочные и конструктивные решения направлялись на достижение максимальной скорости. Следствием явилась весьма плотная компоновка фюзеляжа. В его носовой части находилась остекленная кабина штурмана-навигатора, которому обеспечили хороший обзор, за ней — кабины летчика и штурмана-оператора. Вся передняя часть самолета вместе с кабинами экипажа представляла собой герметичный отсек. Экипаж размещался на катапультируемых креслах. На самолете установили панорамную прицельную РЛС «Инициатива», сопряженную с оптическим прицелом ОПБ-16 и специально разработанную для новых сверхзвуковых бомбардировщиков. Уменьшение относительной толщины крыла до 7% и, как следствие, значительное уменьшение свободных объемов под топливо заставило разместить основной его запас в фюзеляже и лишь небольшую часть — в кессоне центроплана крыла. Сразу за центропланом, практически в центре масс, шел бомбоотсек. За бомбо-отсеком находились большие отсеки основных стоек шасси. В выпущенном состоянии они имели довольно узкую колею. Каждая стойка несла тележку с четырьмя колесами, оснащенными пневматиками высокого давления. Стойки шасси крепились к фюзеляжным бимсам. Носовая стойка со спаренными колесами убиралась назад по полету.
В задней части фюзеляжа размещались двигатели, заканчивавшиеся форсажными камерами. Под двигателями находился топливный бак, его топливо использовалось для балансировки самолета.
Двухлонжеронное крыло кессонной конструкции стреловидностью 55° состояло из центроплана и двух отъемных частей. Крыло устанавливалось по отношению к строительной горизонтали самолета с небольшим положительным углом, что в сочетании с аналогичной установкой двигателей давало улучшение взлетных характеристик. На крыле монтировались элероны и щитки-закрылки, на каждой полуплоскости имелись аэродинамические гребни.
Стреловидное хвостовое оперение выполнялось по нормальной схеме. Руль направления занимал приблизительно треть всей площади вертикального оперения. Горизонтальное оперение находилось внизу в хвостовой части фюзеляжа вне плоскости крыла.
Резкое увеличение нагрузок на органы управления самолетом потребовало применения в системе управления необратимых гидроусилителей. Впервые в практике ОКБ на самолет «98» их установили во все три канала (крена, тангажа и рысканья).
В конструкции планера широко использовались длинномерные профилированные панели. В крыле применили прессованные совместно со стрингерами панели из алюминиевого сплава, которые вместе с двумя лонжеронами образовывали кессон. Дело в том, что панели из-за малой относительной толщины крыла были необычно высоко нагружены, что потребовало применения обшивки толщиной до 10 мм. Возник вопрос о силовой связи стрингеров с такой обшивкой. Моделирование и расчеты показали, что для крепления стрингеров без существенного перетяжеления панели нужны дюралевые заклепки малых диаметров, но для их изготовления отсутствовало необходимое оборудование. Проблему решили кардинально: панель прессовалась заце-ло со стрингерами. Делали трубу с последующим разворачиванием ее в требуемую поверхность панели крыла или фюзеляжа. Это одновременно резко снизило трудоемкость изготовления планера, так как исключался большой объем клепальных работ.
На самолете «98» предложили использовать кормовую пушечную установку, управление которой осуществлялось дистанционно из кабины экипажа. Стрелок следил за целью только по индикаторам прицельных устройств. Специально для самолета «98» под руководством А.В. На-дашкевича, совместно с ОКБ-134 (главный конструктор И.И. Торопов) спроектировали установку под две пушки АМ-23. Прицеливание осуществлялось с помощью радиолокационного прицела ПРС-1 «Аргон», антенный блок которого разместили на вершине киля. Помимо кормовой оборонительной установки, в передней части фюзеляжа монтировалась неподвижная пушка АМ-23, огонь из нее вел летчик. Самолет «98» должен был иметь мощное бомбовое, ракетное и минно-торпедное вооружение. Оно могло размещаться внутри емкого бомбоотсека и, при необходимости, на внешних подвесках. Предусматривались фугасные бомбы калибром от 100 до 500 кг, НУР нескольких типов (в специальных сменных установках в бомбоотсеке), торпеды и мины различных типов. Машина могла быть носителем тактической ядерной бомбы РДС-4.
Постройка опытного образца самолета на заводе № 156 закончилась к июлю 1955 г., но до февраля следующего года он стоял в ожидании двигателей АЛ-7Ф. К концу февраля машину, наконец, укомплектовали двигателями и в конце весны 1956 г. перевезли на аэродром ЛИИ. 7 июня 1956 г. самолет официально был принят на заводские испытания; начался длительный этап необходимых доводок и проверок. Только через три месяца, 7 сентября, экипаж в составе летчика В.Ф. Ковалева и штурмана К.И. Малхасяна выполнил на нем первый полет. Летные испытания проходили довольно сложно. Причин было несколько. Прежде всего, это трудности с эксплуатацией и доводкой системы управления с необратимыми гидроусилителями и сложности с системой управления передней стойкой шасси. Кроме того, допекали частые выходы из строя двигателей АЛ-7Ф. Шасси с малой колеей делало машину практически неуправляемой на скользких ВПП. Если испытатели воспринимали это как неприятную особенность нового самолета, усложнявшую им жизнь, то для строевых летчиков, о которых принято писать в отчетах как о «летчиках средней квалификации», это было совершенно неприемлемо. Всего до конца 1957 г. удалось выполнить 30 полетов. В одном из них достигли скорости 1238 км/ч на высоте 12 000 м — это был сверхзвук. Руководство страны и ВВС требовали форсировать испытания и доводку машины, одно за другим шли грозные постановления и приказы.
Давали о себе знать и конкуренты. Первый полет Ил-54 с бесфорсажными двигателями АЛ-7 состоялся 3 апреля 1955 г., в том же году построили и выпустили на испытания второй экземпляр, с АЛ-7Ф. С 1954 г. к работе по сверхзвуковым фронтовым бомбардировщикам подключилось ОКБ А.С. Яковлева, создавшее Як-123 (Як-26). Первый полет опытного образца этого самолета состоялся в 1955 г. Обе машины тоже столкнулись с различными проблемами и с большим трудом доводились.
Никакие грозные постановления не могли изменить сути дела: принципиально новая машина требовала серьезного объема доработок и летных исследований и о развертывании серийного производства, а тем более о принятии на вооружение в короткие сроки речи идти не могло. О том, насколько сложно проходили испытания туполевского сверхзвукового первенца, можно судить по выдержке из текста представления на звание Героя Советского Союза на летчика-испытателя В.Ф. Ковалева, не раз попадавшего в острые ситуации в ходе испытаний Ту-98. Там, в частности, говорилось следующее: «... впервые в стране успешно провел испытания опытного сверхзвукового бомбардировщика Ту-98, в процессе которых многократно спасал материальную часть».
Испытания Ту-98 продолжались до 1959 г. Несмотря на большие усилия работников ОКБ и героизм испытателей, довести самолет до уровня передачи на госиспытания не удалось. Сначала завязли в массе доработок и отказов, присущих принципиально новому самолету. Со временем основные системы удалось заставить работать надежно, машина начала летать нормально, но ВВС уже стали терять к ней интерес.
В декабре 1956 г Генштаб сформулировал предложения по созданию и развитию основных видов вооружения и военной техники на ближайшие 10 — 15 лет. В этом документе присутствовал раздел по фронтовым бомбардировщикам. Их хотели иметь два типа: высотный скоростной с максимальной скоростью 2500 км/ч, потолком 25 000 — 30 000 м, дальностью полета на сверхзвуке не менее 1500 км и на дозвуке до 3000 км и фронтовой для действий на малых и средних высотах с крейсерской скоростью 1100 — 1200 км/ч и дальностью полета до 2000 км, вооруженный ракетой класса «воздух — земля» с дальностью пуска 100 — 150 км и скоростью до 3000 км/ч, способный работать с грунтовых аэродромов. Ту-98 не мог соответствовать этим требованиям, то же касалось Ил-54 и Як-26.
Со второй половины 1957 г. опытный образец Ту-98 перевели в разряд экспериментальных. Теперь он предназначался для летных исследований устойчивости, управляемости, вибрационных нагрузок и прочности конструкции тяжелого сверхзвукового самолета.
В июле 1957 г. начались работы по самолету «98А» (Ту-24) — более скоростной модификации Ту-98. Машину предлагалось облегчить, сняв пушечное вооружение, сократив экипаж до двух человек и доработать конструкцию планера. Взлетная масса должна была снизиться приблизительно на 30%. При этом переходили на двигатели АЛ-7Ф-1 с увеличенной тягой. В состав вооружения включили один-два самолета-снаряда П-15А (П-15М). Пуск крылатых ракет планировали осуществлять или на больших высотах (до 14 000 м) при скорости 1400 — 1500 км/ч с дистанции 60 — 70 км, или с высоты 100 — 200 м при скоростях 950 — 1000 км/ч с дистанции 50 км. В варианте бомбардировщика «98А» должен был иметь максимальную скорость 1800 — 2000 км/ч, дальность полета с 2 т бомб — 2000 — 2400 км и практический потолок до 17 000 м. Данные Ту-24 в целом вписывались в новые требования ВВС к фронтовому бомбардировщику, хотя и не полностью удовлетворяли их. Надо заметить, что в полном объеме исходные требования ВВС на тот период времени были малореальными.
Работая над Ту-24, ОКБ постаралось исключить многие недостатки базовой машины. Изменилась конструкция основных опор шасси; теперь их стойки вместе с тележками убирались в крыльевые обтекатели, при этом увеличивалась колея, и тем самым устранялся один из серьезных дефектов «98-го». Была несколько облагорожена аэродинамика: увеличили обжатие фюзеляжа, уменьшили его диаметр, перекомпоновали воздухозаборники и каналы подвода воздуха к двигателям, изменили хвостовую часть фюзеляжа, максимально обжали фонари кабин штурмана и летчика.
В своем письме в ЦК КПСС от 9 января 1958 г. принятие Ту-24 на вооружение поддержали министр обороны РЯ. Малиновский и командующий ВВС К.А. Вершинин. Но руководитель авиапрома П.В. Дементьев счел более выгодным сделать ставку на уже проходивший испытания бомбардировщик Як-129, а не на туполевский самолет, существовавший только в чертежах. Работы по типу «98» и его модификациям решили прекратить.
Из бомбардировщиков — в истребители
Еще в ходе заводских испытаний самолетом «98» заинтересовался командующий авиацией ПВО маршал Е.Я. Савицкий. Он обратился к Туполеву с предложением создать машину конструктивно близкую, но с другим назначением. ПВО нужен был дальний истребитель-перехватчик, вооруженный тяжелыми ракетами «воздух — воздух» и оборудованный мощной бортовой РЛС.
В 1950-е гг. в ВВС стран НАТО появились новые средства доставки ядерного оружия, включавшие стратегические реактивные самолеты-бомбардировщики, способные нести термоядерные бомбы, а в перспективе и управляемые самолеты-снаряды (крылатые ракеты) большой дальности с ядерными боеголовками. Практически вся территория СССР оказалась под «ядерным колпаком» потенциального противника. Данная ситуация потребовала принятия в кратчайшие сроки энергичных мер по оснащению ПВО средствами, способными нейтрализовать возникшую угрозу. Первые поступившие на вооружение советской системы ПВО зе-нитно-ракетные комплексы С-25 и С-75, при всех их достоинствах, обладали ограниченными возможностями по дальности и мобильности. Они были не в состоянии полностью прикрыть все объекты раскинувшейся на огромной территории страны. Создание на их базе сплошного пояса ПВО, способного защитить всю страну или хотя бы наиболее опасные направления, в неосвоенных, безлюдных северных и восточных районах СССР было нереально по экономическим соображениям. Например, только развертывание локальной системы на базе С-25 вокруг Москвы потребовало миллиардных затрат и выполнения огромного объема строительно-монтажных работ.
В то же время достигнутый уровень развития отечественной авиационной и ракетной техники позволял создать высокомобильный комплекс дальнего перехвата, способный вести эффективную борьбу с воздушными целями на больших удалениях от своих баз. «Крылатая ракетная батарея» могла атаковать противника где угодно. Истребитель-перехватчик рассматривался теперь как составная часть единой системы, состоявшей из самолета-носителя, ракет класса «воздух — воздух», бортовых и наземных радиотехнических средств наведения. Но первые авиационно-ракетные комплексы (АРК) ПВО, созданные к середине 1950-х гг на базе дозвуковых и сверхзвуковых истребителей МиГ-17, МиГ-19, Як-25 и Су-9, могли обеспечить достаточно эффективный перехват и уничтожение воздушных целей на удалении не более чем в несколько сотен километров от прикрываемых объектов. Бурное развитие средств воздушного нападения потребовало создания АРК с дальностью перехвата на удалениях 1000 км и более, способного уничтожать цели, летящие со скоростями вплоть до сверхзвуковых, на больших и средних высотах.
Первую попытку создать такой комплекс предприняло в середине 1950-х гг. ОКБ С.А. Лавочкина. Его коллективом был разработан опытный дальний сверхзвуковой истребитель-перехватчик Ла-250 (являвшийся составной частью АРК Ла-250К-15), который имел расчетную продолжительность полета на дозвуке свыше 2 ч и максимальную скорость 1600 км/ч. Однако испытания Ла-250 затянулись; довести машину не удалось. Стали искать альтернативу, и нашли выход — модифицировать туполевский бомбардировщик.
В июне 1957 г. Туполев поручил СМ. Еге-ру проработать тему более детально, приняв за основу самолет «98» и проекты его модификаций. Почти в течение года рассматривались различные варианты переделки бомбардировщика в истребитель. Наиболее близким к будущему перехватчику по компоновочным решениям оказался проект «98А». Его и выбрали за основу. Была перекомпонована передняя часть фюзеляжа: в носовой части вместо штурманской кабины установили под радиопрозрачным обтекателем РЛС. Под консолями крыла на пилонах разместили четыре ракеты «воздух — воздух» с радиолокационной полуактивной системой наведения. В передней кабине теперь размещался летчик, в задней штурман-оператор, занимавшийся навигацией и работавший с системой наведения и перехвата. Рассматривались двигатели АЛ-7Ф-1, АЛ-7Ф-2 и, в перспективе, ВД-19. Стойки шасси убирались в обтекатели на крыле.
4 июля 1958 г. вышло постановление Совета Министров, согласно которому ОКБ Туполева поручалось обеспечить создание комплекса Ту-28-80 в составе дальнего истребителя-перехватчика Ту-28 с двумя двигателями АЛ-7Ф-1, с ракетами «воздух — воздух» К-80 и системой наведения «Воздух-1». Максимальная скорость самолета-носителя на форсаже — 1700 — 1800 км/ч, продолжительность полета на дозвуке (900 — 1000 км/ч) — около 3,5 ч. Комплекс должен был перехватывать дозвуковые и сверхзвуковые цели на высотах до 21 000 м. Его планировали предъявить на заводские испытания в первом квартале 1960 г. и на государственные — в четвертом квартале того же года. К работам по комплексу подключались несколько конструкторских бюро: А.М.Люльки —двигатель АЛ-7Ф-1 и его развитие АЛ-7Ф-2; В.А.Добрынина—двигатель ВД-19, более мощный, чем АЛ-7Ф-2, и предназначавшийся для перспективного варианта Ту-28, рассчитанного на скорости полета более 2000 км/ч; М.Р Бисновата — ракеты К-80 с радиолокационной и тепловой ГСН; Ф.Ф. Волкова — бортовая РЛС РП-С («Смерч»). Сложность работы по комплексу состояла не столько в создании самого носителя (базовый самолет уже летал), сколько в организации четкого взаимодействия большого количества предприятий и организаций, участвовавших в проектировании всех его элементов.
Первоначально ответственным руководителем по теме утвердили Д.С. Маркова, но из-за его огромной загрузки по самолетам Ту-16, Ту-22 и Ту-104, в 1959 г. главным конструктором комплекса назначили И.Ф. Незваля.
Перехватчик проектировался на базе тяжелого и сравнительно маломаневренного бомбардировщика, поэтому было принято решение, что он не должен совершать маневр для выхода на одну высоту с целями, как это делалось в большинстве других авиационных комплексов перехвата. Большая дальность полета ракет К-80 и возможность поражения ими целей, летящих с значительным превы-. шением, позволяли самолету-носителю выполнять полет на существенно меньших высотах, чем цель. Это давало возможность основную часть маневра на перехвате перенести с самолета на ракеты и производить расчет прочности планера на величины эксплуатационных перегрузок на вертикали не более 2 — 2,5 д, а ракет — на 15 д. Для повышения боевой эффективности две из четырех ракет К-80 имели полуактивные радиолокационные ГСН (для атак с передней полусферы) и две ракеты — тепловые (для атак сзади и при создании целью радиопомех). Большая расчетная дальность самолета в со-' четании с возможностью длительного барражирования в зоне и на направлениях ожидаемых ударов авиации противника выносили рубежи перехвата целей до 1500 км, не допуская самолеты не только к охраняемым объектам, но и в пределы пуска управляемых ракет. Большие дальность обнаружения целей бортовой РЛС «Смерч» и дальность полета ракет не требовали точного вывода самолета на цель с помощью наземных средств наведения. Благодаря этому система «Воздух-1» была очень проста. Кроме того, комплекс мог работать в полуавтономном режиме в радиолокационном поле наземных РЛС дальнего обнаружения или станций самолетов ДРЛО типа Ту-126, что давало возможность успешно применять АРК Ту-28-80 в зонах, где отсутствовали системы автоматизированного наведения (Сибирь, Дальний Восток); создание же их потребовало бы больших материальных затрат. Согласно предварительным расчетам, новый комплекс имел высокую эффективность и мог обеспечить вероятность поражения цели при стрельбе двумя ракетами на уровне 76 — 77 %.
При проектировании Ту-28 ОКБ выполнило большую работу по аэродинамическому и конструктивному совершенствованию исходного самолета «98». Для оптимизации работы воздухозаборников и двигателей на всех режимах полета были применены регулируемые двухскачко-вые воздухозаборники с подвижными центральными телами — полуконусами. С целью улучшения взлетно-посадочных характеристик спроектировали эффективные выдвигающиеся щелевые закрылки, ввели интерцепторы, изменили шасси, в котором, в отличие от самопета «98», применили четырехколесные основные стойки с размещением на крыле и с уборкой их в крыльевые гондолы (они хорошо вписывались как тела вытеснения в практическое приложение «правила площадей»), предусмотрели тормозной посадочный парашют и т.д. Эти мероприятия позволили получить сочетание высоких летных характеристик Ту-28 как на сверхзвуковых, так и на дозвуковых крейсерских скоростях полета с неплохими взлетно-посадочными характеристиками. На самолет установили пило-тажно-навигационный и радиосвязной комплексы, близкие по функциональному составу к применявшимся на дальнем бомбардировщике Ту-16, что позволяло обеспечить возможность полетов и надежной навигации в районах Севера и Дальнего Востока. Состав экипажа для нового перехватчика признали оптимальным из двух человек: летчика и штурмана-оператора. Наличие последнего позволяло передать ему значительную часть операций по перехвату и всю навигацию, разгрузив летчика, что становилось крайне важно при выполнении продолжительных полетов, особенно в безориентирной местности. В ходе проектирования, несмотря на значительное изменение и расширение состава оборудования и вооружения по сравнению с Ту-98, удалось уложиться по взлетной массе в 40 т. Применение двигателей АЛ-7Ф-2 (максимальная статическая тяга на форсаже 10 100 кг) и значительное улучшение аэродинамики позволили почти в полтора раза увеличить максимальную скорость полета и немного — дальность.
В июле 1958 г. опытный Ту-98 собирались списать. Однако начало работ по комплексу Ту-28-80 продлило ему жизнь в качестве летающей лаборатории для отработки системы вооружения нового перехватчика.
Переделкой в летающую лабораторию, названную «98ЛЛ» (Ту-98ЛЛ, в официальных документах также фигурирует обозначение Ту-98А) занимался Воронежский филиал ОКБ (на заводе № 64) под руководством А.И. Путилова. В 1959 г. летающая лаборатория была готова. С самолета демонтировали носовую штурманскую кабину, РЛС «Инициатива» и «Аргон», все пушечное и бомбардировочное вооружение. В новой носовой части разместили макет РЛС «Смерч» (позднее и реальную станцию), под крылом появились два пилона под ракеты К-80. В 1959 г. начались полеты по программе отработки ракетного вооружения; проводил их летчик М.В. Козлов.
Последний полет самолет совершил 21 ноября 1960 г. В тот день после взлета не убрались основные стойки шасси, а вслед за этим на посадке, из-за поломки консольного болта крепления сережек средней части складывающегося подкоса, сложилась левая стойка шасси. Самолет получил повреждения. Хотя его можно было сравнительно быстро восстановить, делать этого не стали. Испытания по отработке элементов комплекса Ту-28-80 продолжали на летающей лаборатории, созданной на базе Ту-104, кроме того, уже завершалась постройка первого опытного образца перехватчика «128».
К июню 1959 г. подготовили его эскизный проект. После утверждения заказчиком в августе того же года начался выпуск рабочих чертежей для постройки опытного экземпляра на заводе № 156 в Москве. В январе 1960 г. состоялась макетная комиссия, в основном одобрившая принятые конструктивные решения. Строительство опытного образца продолжалось до лета 1960 г В январе 1961 г. самолет передали на заводские испытания. 18 марта экипаж, состоявший из летчика М.В. Козлова и штурмана К.И. Малхася-на, поднял машину в воздух. 24 апреля она впервые превысила скорость звука.
Ту-128 одного из полков 10-й армии ПВО, район Архангельска
Бомбардировщик Ту-98
После освоения сверхзвуковых скоростей истребителями перед отечественной авиационной наукой и техникой встала проблема создания бомбардировщиков, обгоняющих звук. На первом этапе полеты тяжелых боевых самолетов на сверхзвуке рассматривались как кратковременные режимы, предназначавшиеся в основном для прорыва рубежей ПВО противника. Необходимо было решить ряд проблем теоретического и практического характера в области аэродинамики, двигателестроения и конструкции самолетов. Переход на скорости, соответствующие диапазону чисел М=1,5 — 2,0, требовал применения на тяжелых машинах крыльев со стреловидностью 45 — 60° со скоростными симметричными профилями, что значительно снижало возможности получения приемлемых значений основных аэродинамических характеристик на крейсерских (дозвуковых) режимах полета, а также при взлете и посадке. Кроме того, при практической реализации такого крыла с учетом требуемых для дальних самолетов больших значений удлинения, пришлось бы столкнуться с ограничениями по прочности, аэроупругости и устойчивости. Треугольное крыло больше подходило для бомбардировщика с точки зрения прочности, но его применение из-за малой изученности не получило однозначной поддержки у отечественных конструкторов.
Как и для первых сверхзвуковых истребителей, для бомбардировщиков наиболее рациональным, по условиям минимизации массы, а также обеспечения приемлемой надежности двигателей, признали использование мощных одноконтурных ТРД с форсажными камерами, кратковременное включение которых увеличивало тягу в полтора-два раза, хотя и при значительном увеличении расхода топлива. Одновременно отечественные двигателестроители приступили к разработке мощных и экономичных ТРД и ТРДД, удельные расходы которых по топливу должны были отвечать требованиям длительного сверхзвукового крейсерского полета. Однако эти перспективные двигатели могли быть использованы на практике только через несколько лет.
Нужны были новые подходы к компоновке и конструкции входных воздухозаборных устройств для ТРД, способных эффективно работать в широком диапазоне скоростей и высот полета. Кроме этих проблем, перед смежными отраслями промышленности стояли не менее сложные задачи по созданию оборудования и вооружения, пригодных для сверхзвукового бомбардировщика.
В СССР параллельно создавались сверхзвуковые бомбардировщики трех классов: фронтовые (для замены состоявшего на вооружении ВВС Ил-28), дальние (вместо Ту-16) и межконтинентальные (которые должны были вытеснить самолеты М-4, ЗМ и Ту-95). ОКБ А.Н. Туполева вело проектные и опытно-конструкторские работы по всем трем классам.
Еще начиная с конца 1949 г. ОКБ совместно с ЦАГИ занималось исследованиями теоретического и прикладного характера, направленными на выбор основных параметров перспективных тяжелых самолетов, рассчитанных на достижение высоких трансзвуковых и сверхзвуковых скоростей полета. Как обычно, первоначально концентрировались на изучении возможности использования в качестве базы одной из уже летавших машин, в частности, Ту-16. Рассматривалось несколько вариантов с увеличенной до 45° стреловидностью крыла и в полтора-два раза большей суммарной тягой силовой установки (проекты «97» и «103»). Но предварительная оценка показала, что в результате частных улучшений аэродинамики Ту-16 и увеличения тяги двигателей можно рассчитывать в лучшем случае на получение трансзвуковых и небольших сверхзвуковых скоростей. Поэтому с начала 1950-х гг. начали проектирование совершенно новых машин, аэродинамические компоновки и конструктивно-технические решения которых изначально выбирались из расчета на получение скоростей, значительно превышающих звуковые.
Модели трех вариантов проекта «5201», представлявшего собой дальнейшее развитие Ту-16
Первым из них стал фронтовой бомбардировщик «98» (Ту-98). Официальным основанием для начала работ послужило правительственное постановление, вышедшее в декабре 1952 г., согласно которому ОКБ предлагалось проработать вопрос о создании фронтового бомбардировщика со скоростью не менее 1200 км/ч. Конкретные предложения необходимо было представить к концу марта 1953 г. Одновременно с Туполевым за решение подобной задачи взялся Ильюшин.
Фактически проектированием Ту-98 занялись в начале 1953 г. На начальном этапе приняли крыло стреловидностью 45°, так как речь шла об умеренных сверхзвуковых скоростях. Но в дальнейшем сделали ставку на более скоростную машину, увеличив соответственно угол стреловидности крыла до 55°. Два двигателя типа АЛ-7 (АЛ-7Ф) пробовали разместить по бокам фюзеляжа или в хвостовой его части, а воздухозаборники — по бокам фюзеляжа перед крылом или над задней частью фюзеляжа. Рассматривался также вариант самолета с треугольным крылом, не получивший поддержки ЦАГИ. Окончательно для сверхзвукового первенца туполевцы выбрали крыло сравнительно большого удлинения с углом стреловидности по линии четвертей хорд 55 — 57°. Такое крыло оказалось достаточно сложным для компоновщиков, прочнистов и технологов.
Первые проработки Ту-98 оказались близки к первоначальным проектам Ил-54, что было связано с общими рекомендациями ЦАГИ для данного типа самолетов. Для проекта «98» выбрали схему среднеплана с аэродинамически чистым тонким стреловидным крылом и стреловидным хвостовым оперением. Стремясь обеспечить высокое аэродинамическое качество крыла, конструкторы отказались от размещения основных стоек шасси в крыле и расположили их в отсеках фюзеляжа. Высокая скорость полета заставила убрать с фюзеляжа надстройки либо минимизировать их габариты. В результате пришлось отказаться от башенных фюзеляжных пушечных установок, оставив лишь кормовую установку, размеры фонарей кабин максимально уменьшили. Два двигателя АЛ-7Ф с форсажными камерами разместили в хвостовой части фюзеляжа; воздух подводился к ним по длинным каналам от двух боковых заборни-ков, находившихся в верхней части фюзеляжа за кабиной. На входе в воздухозаборники стояли небольшие полуконуса, выполнявшие роль центрального тела. Предусматривалась и система слива пограничного слоя, выполненная в виде щели между воздухозаборниками и фюзеляжем. Для снижения волнового сопротивления в трансзвуковой зоне, в соответствии с требованиями «правила площадей», аэродинамическая компоновка самолета «98» предусматривала небольшое обжатие фюзеляжа у его стыка с крылом.
Компоновочная схема бомбардировщика Ту-98
Предварительные проработки продолжались почти полтора года. Когда в целом облик бомбардировщика прояснился, 12 апреля 1954 г. вышло новое постановление Совета Министров. В соответствии с ним ОКБ А.Н. Туполева поручалось спроектировать и построить скоростной фронтовой бомбардировщик с двумя ТРД АЛ-7Ф (бесфорсажная тяга каждого 6500 кг, форсажная — 9500 кг) со следующими данными: максимальная скорость при работе двигателей на форсажном режиме 1300 — 1400 км/ч при полетах на высотах 10 000 — 11 000 м; практическая дальность с бомбовой нагрузкой 3 т оговаривалась не менее 2300 км; практический потолок над целью — 13 000 — 13 500 м. Опытный образец самолета необходимо было передать на заводские испытания в июле 1955 г., а на государственные — в декабре того же года. Постановлением предусматривались альтернативные типы силовых установок на случай неудачи с АЛ-7Ф: две спарки АМ-11 (АМ-15) или два ВК-9.
Руководителем работ по теме «98» Туполев назначил Д.С. Маркова. До ноября 1954 г. шли работы по оптимизации аэродинамической компоновки машины. Одновременно началось рабочее проектирование, и практически сразу за ним подготовка к изготовлению опытного образца. В марте 1955 г. ОКБ предъявило эскизный проект и макет самолета. Как отмечалось выше, все основные компоновочные и конструктивные решения направлялись на достижение максимальной скорости. Следствием явилась весьма плотная компоновка фюзеляжа. В его носовой части находилась остекленная кабина штурмана-навигатора, которому обеспечили хороший обзор, за ней — кабины летчика и штурмана-оператора. Вся передняя часть самолета вместе с кабинами экипажа представляла собой герметичный отсек. Экипаж размещался на катапультируемых креслах. На самолете установили панорамную прицельную РЛС «Инициатива», сопряженную с оптическим прицелом ОПБ-16 и специально разработанную для новых сверхзвуковых бомбардировщиков. Уменьшение относительной толщины крыла до 7% и, как следствие, значительное уменьшение свободных объемов под топливо заставило разместить основной его запас в фюзеляже и лишь небольшую часть — в кессоне центроплана крыла. Сразу за центропланом, практически в центре масс, шел бомбоотсек. За бомбо-отсеком находились большие отсеки основных стоек шасси. В выпущенном состоянии они имели довольно узкую колею. Каждая стойка несла тележку с четырьмя колесами, оснащенными пневматиками высокого давления. Стойки шасси крепились к фюзеляжным бимсам. Носовая стойка со спаренными колесами убиралась назад по полету.
Д.С.Марков, руководивший работами по теме «98»
В задней части фюзеляжа размещались двигатели, заканчивавшиеся форсажными камерами. Под двигателями находился топливный бак, его топливо использовалось для балансировки самолета.
Двухлонжеронное крыло кессонной конструкции стреловидностью 55° состояло из центроплана и двух отъемных частей. Крыло устанавливалось по отношению к строительной горизонтали самолета с небольшим положительным углом, что в сочетании с аналогичной установкой двигателей давало улучшение взлетных характеристик. На крыле монтировались элероны и щитки-закрылки, на каждой полуплоскости имелись аэродинамические гребни.
Стреловидное хвостовое оперение выполнялось по нормальной схеме. Руль направления занимал приблизительно треть всей площади вертикального оперения. Горизонтальное оперение находилось внизу в хвостовой части фюзеляжа вне плоскости крыла.
Резкое увеличение нагрузок на органы управления самолетом потребовало применения в системе управления необратимых гидроусилителей. Впервые в практике ОКБ на самолет «98» их установили во все три канала (крена, тангажа и рысканья).
В конструкции планера широко использовались длинномерные профилированные панели. В крыле применили прессованные совместно со стрингерами панели из алюминиевого сплава, которые вместе с двумя лонжеронами образовывали кессон. Дело в том, что панели из-за малой относительной толщины крыла были необычно высоко нагружены, что потребовало применения обшивки толщиной до 10 мм. Возник вопрос о силовой связи стрингеров с такой обшивкой. Моделирование и расчеты показали, что для крепления стрингеров без существенного перетяжеления панели нужны дюралевые заклепки малых диаметров, но для их изготовления отсутствовало необходимое оборудование. Проблему решили кардинально: панель прессовалась заце-ло со стрингерами. Делали трубу с последующим разворачиванием ее в требуемую поверхность панели крыла или фюзеляжа. Это одновременно резко снизило трудоемкость изготовления планера, так как исключался большой объем клепальных работ.
На самолете «98» предложили использовать кормовую пушечную установку, управление которой осуществлялось дистанционно из кабины экипажа. Стрелок следил за целью только по индикаторам прицельных устройств. Специально для самолета «98» под руководством А.В. На-дашкевича, совместно с ОКБ-134 (главный конструктор И.И. Торопов) спроектировали установку под две пушки АМ-23. Прицеливание осуществлялось с помощью радиолокационного прицела ПРС-1 «Аргон», антенный блок которого разместили на вершине киля. Помимо кормовой оборонительной установки, в передней части фюзеляжа монтировалась неподвижная пушка АМ-23, огонь из нее вел летчик. Самолет «98» должен был иметь мощное бомбовое, ракетное и минно-торпедное вооружение. Оно могло размещаться внутри емкого бомбоотсека и, при необходимости, на внешних подвесках. Предусматривались фугасные бомбы калибром от 100 до 500 кг, НУР нескольких типов (в специальных сменных установках в бомбоотсеке), торпеды и мины различных типов. Машина могла быть носителем тактической ядерной бомбы РДС-4.
Ту-98 на заводских испытаниях, 1956 г.
Вид на обтекатель антенны прицела ПРС-1 «Аргон» и кормовую пушечную установку
Летчик В.Ф.Ковалев, испытывавший Ту-98. Справа - Штурман К.И.Малхасян, участвовавший в испытаниях Ту-98 и Ту-128
Постройка опытного образца самолета на заводе № 156 закончилась к июлю 1955 г., но до февраля следующего года он стоял в ожидании двигателей АЛ-7Ф. К концу февраля машину, наконец, укомплектовали двигателями и в конце весны 1956 г. перевезли на аэродром ЛИИ. 7 июня 1956 г. самолет официально был принят на заводские испытания; начался длительный этап необходимых доводок и проверок. Только через три месяца, 7 сентября, экипаж в составе летчика В.Ф. Ковалева и штурмана К.И. Малхасяна выполнил на нем первый полет. Летные испытания проходили довольно сложно. Причин было несколько. Прежде всего, это трудности с эксплуатацией и доводкой системы управления с необратимыми гидроусилителями и сложности с системой управления передней стойкой шасси. Кроме того, допекали частые выходы из строя двигателей АЛ-7Ф. Шасси с малой колеей делало машину практически неуправляемой на скользких ВПП. Если испытатели воспринимали это как неприятную особенность нового самолета, усложнявшую им жизнь, то для строевых летчиков, о которых принято писать в отчетах как о «летчиках средней квалификации», это было совершенно неприемлемо. Всего до конца 1957 г. удалось выполнить 30 полетов. В одном из них достигли скорости 1238 км/ч на высоте 12 000 м — это был сверхзвук. Руководство страны и ВВС требовали форсировать испытания и доводку машины, одно за другим шли грозные постановления и приказы.
Давали о себе знать и конкуренты. Первый полет Ил-54 с бесфорсажными двигателями АЛ-7 состоялся 3 апреля 1955 г., в том же году построили и выпустили на испытания второй экземпляр, с АЛ-7Ф. С 1954 г. к работе по сверхзвуковым фронтовым бомбардировщикам подключилось ОКБ А.С. Яковлева, создавшее Як-123 (Як-26). Первый полет опытного образца этого самолета состоялся в 1955 г. Обе машины тоже столкнулись с различными проблемами и с большим трудом доводились.
Проект вооружения Ту-98 крылатыми ракетами П-15А
Проект запуска Ту-98 с рампы при помощи ускорителей от беспилотного разведчика «Ястреб»
Никакие грозные постановления не могли изменить сути дела: принципиально новая машина требовала серьезного объема доработок и летных исследований и о развертывании серийного производства, а тем более о принятии на вооружение в короткие сроки речи идти не могло. О том, насколько сложно проходили испытания туполевского сверхзвукового первенца, можно судить по выдержке из текста представления на звание Героя Советского Союза на летчика-испытателя В.Ф. Ковалева, не раз попадавшего в острые ситуации в ходе испытаний Ту-98. Там, в частности, говорилось следующее: «... впервые в стране успешно провел испытания опытного сверхзвукового бомбардировщика Ту-98, в процессе которых многократно спасал материальную часть».
Испытания Ту-98 продолжались до 1959 г. Несмотря на большие усилия работников ОКБ и героизм испытателей, довести самолет до уровня передачи на госиспытания не удалось. Сначала завязли в массе доработок и отказов, присущих принципиально новому самолету. Со временем основные системы удалось заставить работать надежно, машина начала летать нормально, но ВВС уже стали терять к ней интерес.
В декабре 1956 г Генштаб сформулировал предложения по созданию и развитию основных видов вооружения и военной техники на ближайшие 10 — 15 лет. В этом документе присутствовал раздел по фронтовым бомбардировщикам. Их хотели иметь два типа: высотный скоростной с максимальной скоростью 2500 км/ч, потолком 25 000 — 30 000 м, дальностью полета на сверхзвуке не менее 1500 км и на дозвуке до 3000 км и фронтовой для действий на малых и средних высотах с крейсерской скоростью 1100 — 1200 км/ч и дальностью полета до 2000 км, вооруженный ракетой класса «воздух — земля» с дальностью пуска 100 — 150 км и скоростью до 3000 км/ч, способный работать с грунтовых аэродромов. Ту-98 не мог соответствовать этим требованиям, то же касалось Ил-54 и Як-26.
Со второй половины 1957 г. опытный образец Ту-98 перевели в разряд экспериментальных. Теперь он предназначался для летных исследований устойчивости, управляемости, вибрационных нагрузок и прочности конструкции тяжелого сверхзвукового самолета.
В июле 1957 г. начались работы по самолету «98А» (Ту-24) — более скоростной модификации Ту-98. Машину предлагалось облегчить, сняв пушечное вооружение, сократив экипаж до двух человек и доработать конструкцию планера. Взлетная масса должна была снизиться приблизительно на 30%. При этом переходили на двигатели АЛ-7Ф-1 с увеличенной тягой. В состав вооружения включили один-два самолета-снаряда П-15А (П-15М). Пуск крылатых ракет планировали осуществлять или на больших высотах (до 14 000 м) при скорости 1400 — 1500 км/ч с дистанции 60 — 70 км, или с высоты 100 — 200 м при скоростях 950 — 1000 км/ч с дистанции 50 км. В варианте бомбардировщика «98А» должен был иметь максимальную скорость 1800 — 2000 км/ч, дальность полета с 2 т бомб — 2000 — 2400 км и практический потолок до 17 000 м. Данные Ту-24 в целом вписывались в новые требования ВВС к фронтовому бомбардировщику, хотя и не полностью удовлетворяли их. Надо заметить, что в полном объеме исходные требования ВВС на тот период времени были малореальными.
Модель проекта Ту-98Б с одним ТРДФ и воздухозаборниками по типу американского истребителя F-105 «Тандерчиф»
Проект Ту-24 (Ту-98А) с одной ракетой П-15А
Работая над Ту-24, ОКБ постаралось исключить многие недостатки базовой машины. Изменилась конструкция основных опор шасси; теперь их стойки вместе с тележками убирались в крыльевые обтекатели, при этом увеличивалась колея, и тем самым устранялся один из серьезных дефектов «98-го». Была несколько облагорожена аэродинамика: увеличили обжатие фюзеляжа, уменьшили его диаметр, перекомпоновали воздухозаборники и каналы подвода воздуха к двигателям, изменили хвостовую часть фюзеляжа, максимально обжали фонари кабин штурмана и летчика.
В своем письме в ЦК КПСС от 9 января 1958 г. принятие Ту-24 на вооружение поддержали министр обороны РЯ. Малиновский и командующий ВВС К.А. Вершинин. Но руководитель авиапрома П.В. Дементьев счел более выгодным сделать ставку на уже проходивший испытания бомбардировщик Як-129, а не на туполевский самолет, существовавший только в чертежах. Работы по типу «98» и его модификациям решили прекратить.
Из бомбардировщиков — в истребители
Еще в ходе заводских испытаний самолетом «98» заинтересовался командующий авиацией ПВО маршал Е.Я. Савицкий. Он обратился к Туполеву с предложением создать машину конструктивно близкую, но с другим назначением. ПВО нужен был дальний истребитель-перехватчик, вооруженный тяжелыми ракетами «воздух — воздух» и оборудованный мощной бортовой РЛС.
В 1950-е гг. в ВВС стран НАТО появились новые средства доставки ядерного оружия, включавшие стратегические реактивные самолеты-бомбардировщики, способные нести термоядерные бомбы, а в перспективе и управляемые самолеты-снаряды (крылатые ракеты) большой дальности с ядерными боеголовками. Практически вся территория СССР оказалась под «ядерным колпаком» потенциального противника. Данная ситуация потребовала принятия в кратчайшие сроки энергичных мер по оснащению ПВО средствами, способными нейтрализовать возникшую угрозу. Первые поступившие на вооружение советской системы ПВО зе-нитно-ракетные комплексы С-25 и С-75, при всех их достоинствах, обладали ограниченными возможностями по дальности и мобильности. Они были не в состоянии полностью прикрыть все объекты раскинувшейся на огромной территории страны. Создание на их базе сплошного пояса ПВО, способного защитить всю страну или хотя бы наиболее опасные направления, в неосвоенных, безлюдных северных и восточных районах СССР было нереально по экономическим соображениям. Например, только развертывание локальной системы на базе С-25 вокруг Москвы потребовало миллиардных затрат и выполнения огромного объема строительно-монтажных работ.
В то же время достигнутый уровень развития отечественной авиационной и ракетной техники позволял создать высокомобильный комплекс дальнего перехвата, способный вести эффективную борьбу с воздушными целями на больших удалениях от своих баз. «Крылатая ракетная батарея» могла атаковать противника где угодно. Истребитель-перехватчик рассматривался теперь как составная часть единой системы, состоявшей из самолета-носителя, ракет класса «воздух — воздух», бортовых и наземных радиотехнических средств наведения. Но первые авиационно-ракетные комплексы (АРК) ПВО, созданные к середине 1950-х гг на базе дозвуковых и сверхзвуковых истребителей МиГ-17, МиГ-19, Як-25 и Су-9, могли обеспечить достаточно эффективный перехват и уничтожение воздушных целей на удалении не более чем в несколько сотен километров от прикрываемых объектов. Бурное развитие средств воздушного нападения потребовало создания АРК с дальностью перехвата на удалениях 1000 км и более, способного уничтожать цели, летящие со скоростями вплоть до сверхзвуковых, на больших и средних высотах.
Компоновка перехватчика Ту-28-80 (проект)
Руководитель отдела технических проектов С.М.Егер
Первую попытку создать такой комплекс предприняло в середине 1950-х гг. ОКБ С.А. Лавочкина. Его коллективом был разработан опытный дальний сверхзвуковой истребитель-перехватчик Ла-250 (являвшийся составной частью АРК Ла-250К-15), который имел расчетную продолжительность полета на дозвуке свыше 2 ч и максимальную скорость 1600 км/ч. Однако испытания Ла-250 затянулись; довести машину не удалось. Стали искать альтернативу, и нашли выход — модифицировать туполевский бомбардировщик.
В июне 1957 г. Туполев поручил СМ. Еге-ру проработать тему более детально, приняв за основу самолет «98» и проекты его модификаций. Почти в течение года рассматривались различные варианты переделки бомбардировщика в истребитель. Наиболее близким к будущему перехватчику по компоновочным решениям оказался проект «98А». Его и выбрали за основу. Была перекомпонована передняя часть фюзеляжа: в носовой части вместо штурманской кабины установили под радиопрозрачным обтекателем РЛС. Под консолями крыла на пилонах разместили четыре ракеты «воздух — воздух» с радиолокационной полуактивной системой наведения. В передней кабине теперь размещался летчик, в задней штурман-оператор, занимавшийся навигацией и работавший с системой наведения и перехвата. Рассматривались двигатели АЛ-7Ф-1, АЛ-7Ф-2 и, в перспективе, ВД-19. Стойки шасси убирались в обтекатели на крыле.
4 июля 1958 г. вышло постановление Совета Министров, согласно которому ОКБ Туполева поручалось обеспечить создание комплекса Ту-28-80 в составе дальнего истребителя-перехватчика Ту-28 с двумя двигателями АЛ-7Ф-1, с ракетами «воздух — воздух» К-80 и системой наведения «Воздух-1». Максимальная скорость самолета-носителя на форсаже — 1700 — 1800 км/ч, продолжительность полета на дозвуке (900 — 1000 км/ч) — около 3,5 ч. Комплекс должен был перехватывать дозвуковые и сверхзвуковые цели на высотах до 21 000 м. Его планировали предъявить на заводские испытания в первом квартале 1960 г. и на государственные — в четвертом квартале того же года. К работам по комплексу подключались несколько конструкторских бюро: А.М.Люльки —двигатель АЛ-7Ф-1 и его развитие АЛ-7Ф-2; В.А.Добрынина—двигатель ВД-19, более мощный, чем АЛ-7Ф-2, и предназначавшийся для перспективного варианта Ту-28, рассчитанного на скорости полета более 2000 км/ч; М.Р Бисновата — ракеты К-80 с радиолокационной и тепловой ГСН; Ф.Ф. Волкова — бортовая РЛС РП-С («Смерч»). Сложность работы по комплексу состояла не столько в создании самого носителя (базовый самолет уже летал), сколько в организации четкого взаимодействия большого количества предприятий и организаций, участвовавших в проектировании всех его элементов.
Первоначально ответственным руководителем по теме утвердили Д.С. Маркова, но из-за его огромной загрузки по самолетам Ту-16, Ту-22 и Ту-104, в 1959 г. главным конструктором комплекса назначили И.Ф. Незваля.
Перехватчик проектировался на базе тяжелого и сравнительно маломаневренного бомбардировщика, поэтому было принято решение, что он не должен совершать маневр для выхода на одну высоту с целями, как это делалось в большинстве других авиационных комплексов перехвата. Большая дальность полета ракет К-80 и возможность поражения ими целей, летящих с значительным превы-. шением, позволяли самолету-носителю выполнять полет на существенно меньших высотах, чем цель. Это давало возможность основную часть маневра на перехвате перенести с самолета на ракеты и производить расчет прочности планера на величины эксплуатационных перегрузок на вертикали не более 2 — 2,5 д, а ракет — на 15 д. Для повышения боевой эффективности две из четырех ракет К-80 имели полуактивные радиолокационные ГСН (для атак с передней полусферы) и две ракеты — тепловые (для атак сзади и при создании целью радиопомех). Большая расчетная дальность самолета в со-' четании с возможностью длительного барражирования в зоне и на направлениях ожидаемых ударов авиации противника выносили рубежи перехвата целей до 1500 км, не допуская самолеты не только к охраняемым объектам, но и в пределы пуска управляемых ракет. Большие дальность обнаружения целей бортовой РЛС «Смерч» и дальность полета ракет не требовали точного вывода самолета на цель с помощью наземных средств наведения. Благодаря этому система «Воздух-1» была очень проста. Кроме того, комплекс мог работать в полуавтономном режиме в радиолокационном поле наземных РЛС дальнего обнаружения или станций самолетов ДРЛО типа Ту-126, что давало возможность успешно применять АРК Ту-28-80 в зонах, где отсутствовали системы автоматизированного наведения (Сибирь, Дальний Восток); создание же их потребовало бы больших материальных затрат. Согласно предварительным расчетам, новый комплекс имел высокую эффективность и мог обеспечить вероятность поражения цели при стрельбе двумя ракетами на уровне 76 — 77 %.
При проектировании Ту-28 ОКБ выполнило большую работу по аэродинамическому и конструктивному совершенствованию исходного самолета «98». Для оптимизации работы воздухозаборников и двигателей на всех режимах полета были применены регулируемые двухскачко-вые воздухозаборники с подвижными центральными телами — полуконусами. С целью улучшения взлетно-посадочных характеристик спроектировали эффективные выдвигающиеся щелевые закрылки, ввели интерцепторы, изменили шасси, в котором, в отличие от самопета «98», применили четырехколесные основные стойки с размещением на крыле и с уборкой их в крыльевые гондолы (они хорошо вписывались как тела вытеснения в практическое приложение «правила площадей»), предусмотрели тормозной посадочный парашют и т.д. Эти мероприятия позволили получить сочетание высоких летных характеристик Ту-28 как на сверхзвуковых, так и на дозвуковых крейсерских скоростях полета с неплохими взлетно-посадочными характеристиками. На самолет установили пило-тажно-навигационный и радиосвязной комплексы, близкие по функциональному составу к применявшимся на дальнем бомбардировщике Ту-16, что позволяло обеспечить возможность полетов и надежной навигации в районах Севера и Дальнего Востока. Состав экипажа для нового перехватчика признали оптимальным из двух человек: летчика и штурмана-оператора. Наличие последнего позволяло передать ему значительную часть операций по перехвату и всю навигацию, разгрузив летчика, что становилось крайне важно при выполнении продолжительных полетов, особенно в безориентирной местности. В ходе проектирования, несмотря на значительное изменение и расширение состава оборудования и вооружения по сравнению с Ту-98, удалось уложиться по взлетной массе в 40 т. Применение двигателей АЛ-7Ф-2 (максимальная статическая тяга на форсаже 10 100 кг) и значительное улучшение аэродинамики позволили почти в полтора раза увеличить максимальную скорость полета и немного — дальность.
Летающая лаборатория Ту-98ЛЛ
Летчик М.В.Козлов, испытывавший Ту-98ЛЛ и Ту-128. Он погиб при катастрофе Ту-144 в Ле Бурже в 1973 г. Справа - Руководитель филиала ОКБ в Воронеже А.И.Путилов
Ту-98ЛЛ после аварии, ноябрь 1960 г.
Опытный образец дальнего перехватчика Ту-28 (Ту-128)
В июле 1958 г. опытный Ту-98 собирались списать. Однако начало работ по комплексу Ту-28-80 продлило ему жизнь в качестве летающей лаборатории для отработки системы вооружения нового перехватчика.
Переделкой в летающую лабораторию, названную «98ЛЛ» (Ту-98ЛЛ, в официальных документах также фигурирует обозначение Ту-98А) занимался Воронежский филиал ОКБ (на заводе № 64) под руководством А.И. Путилова. В 1959 г. летающая лаборатория была готова. С самолета демонтировали носовую штурманскую кабину, РЛС «Инициатива» и «Аргон», все пушечное и бомбардировочное вооружение. В новой носовой части разместили макет РЛС «Смерч» (позднее и реальную станцию), под крылом появились два пилона под ракеты К-80. В 1959 г. начались полеты по программе отработки ракетного вооружения; проводил их летчик М.В. Козлов.
Последний полет самолет совершил 21 ноября 1960 г. В тот день после взлета не убрались основные стойки шасси, а вслед за этим на посадке, из-за поломки консольного болта крепления сережек средней части складывающегося подкоса, сложилась левая стойка шасси. Самолет получил повреждения. Хотя его можно было сравнительно быстро восстановить, делать этого не стали. Испытания по отработке элементов комплекса Ту-28-80 продолжали на летающей лаборатории, созданной на базе Ту-104, кроме того, уже завершалась постройка первого опытного образца перехватчика «128».
А.Н.Туполев на трибуне в Тушино наблюдает за полетом пары Ту-128, июль 1961 г.
Опытный образец Ту-128 на совместных испытаниях, 1961 г.
Опытный образец Ту-128 в полете, Тушино, 3 июля 1961 г.
Опытный образец Ту-128 в экспозиции Музея ВВС в Монино
К июню 1959 г. подготовили его эскизный проект. После утверждения заказчиком в августе того же года начался выпуск рабочих чертежей для постройки опытного экземпляра на заводе № 156 в Москве. В январе 1960 г. состоялась макетная комиссия, в основном одобрившая принятые конструктивные решения. Строительство опытного образца продолжалось до лета 1960 г В январе 1961 г. самолет передали на заводские испытания. 18 марта экипаж, состоявший из летчика М.В. Козлова и штурмана К.И. Малхася-на, поднял машину в воздух. 24 апреля она впервые превысила скорость звука.
- В.Г. Ригмант
- Дальний барражирующий истребитель-перехватчик Ту-128 (часть 1) Создание самолета
Дальний барражирующий истребитель-перехватчик Ту-128 (Часть 2) Серийное производство и модификации
Дальний барражирующий истребитель-перехватчик Ту-128 (Часть 3) Эксплуатация и применение
Информация